專利名稱：耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，特別是涉及一種利用單層膽固醇型的液晶層，在不同方式下關(guān)閉電壓，使得液晶分子處于兩種不同穩(wěn)態(tài)以選擇入射光反射狀態(tài)的耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器。
如圖6所示，為傳統(tǒng)的彩色化反射型液晶顯示器的基本構(gòu)造，其利用堆棧的方式將具有紅色、綠色及藍(lán)色的三種不同的鏡板(Panel)81、82、83，由下而上組合，該三鏡板81、82、83的最底部同時(shí)設(shè)有黑色的吸收板84，通過(guò)這三種鏡板81、82、83不同方式的搭配最多也只可顯示八種不同顏色。然而此種液晶顯示器的三鏡板81、82、83是分別由上玻璃板811、821、831與下玻璃板812、822、832組合，并在其中注入液晶層813、823、833，由于三種鏡板81、82、83的顏色有重疊，故會(huì)降低光的利用率，使各鏡板81、82、83的反射度下降(綠色的鏡板82下降至31％，而藍(lán)色的鏡板83下降至38％)，而使得此種液晶顯示器的亮度降低；另外，各鏡板81、82、83在組合時(shí)的對(duì)位較為繁瑣且困難，所以制造成本較高，且產(chǎn)品的不良率也高；再者，此種液晶顯示器是由三種不同顏色的鏡板81、82、83所組成，而各鏡板81、82、83又以上玻璃板811、821、831與下玻璃板812、822、832配合液晶層813、823、833組合而成，整體的厚度較大，且重量也大，完全不符合光電產(chǎn)品輕、薄、短、小的特性。
另外，有一種如圖7所示的另一種彩色化反射型液晶顯示器，其是在上玻璃板91下設(shè)有藍(lán)色的上液晶層92，而上液晶層92下設(shè)有共享基板93，共享基板93下則設(shè)有黃色的液晶層94，并在下液晶層94下設(shè)有下玻璃板95，且在下玻璃板95的底部涂上黑色的吸收層96。雖然這種液晶顯示器借由上玻璃基板91的底面與下玻璃基板95頂面及共享基板93的頂、底雙面均涂布導(dǎo)電層911、931、951及配向?qū)?12、932、952，以減少使用玻璃的數(shù)量，然而此種液晶顯示器在制造過(guò)程中仍必需進(jìn)行至少兩次灌注液晶的過(guò)程，其灌注過(guò)程也是極為繁瑣的，故仍不符合實(shí)際生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明的主要目的，在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題而提供一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，借助膽固醇型的液晶層，使該多數(shù)液晶分子在關(guān)閉電壓下二種不同的穩(wěn)態(tài)，能在不供電狀態(tài)下保持原有的畫面，以節(jié)省用電量。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，它能夠使需要對(duì)位的組件減少，以提高制造的效率，并由此減少整體的重量。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，包括一下玻璃基板，其具有一下玻璃板，該下玻璃板的上方結(jié)合一反射鋁層，該反射鋁層之上覆蓋一濾色層，該濾色層是由多數(shù)象素所組成，各該象素分別以一紅色塊、一綠色塊及一藍(lán)色塊相互并列所組成，另外該濾色層上則覆蓋一導(dǎo)電層，而該導(dǎo)電層上則覆蓋一配向?qū)?；一液晶層，其設(shè)置于該下玻璃基板的配向?qū)由戏?，且該液晶層是為膽固醇型液晶，該液晶層則是由多數(shù)液晶分子所組成；一上玻璃基板，其設(shè)置于該液晶層上方，該上玻璃基板最上方具有一橫向平板狀的上玻璃板，該上玻璃板的下方則具有一上導(dǎo)電層，而該上導(dǎo)電層在該液晶層之間具有一上配向?qū)?；多?shù)間隙子，其均勻分布于該下玻璃基板的配向?qū)优c上玻璃基板的上配向?qū)又g，并與該配向?qū)蛹吧吓湎驅(qū)酉嘟Y(jié)合，且該多數(shù)間隙子與該液晶層位于同一空間中并列；以及一框膠，其設(shè)置于該上玻璃基板與該下玻璃基板的周緣，并封閉該液晶層的周緣。
本發(fā)明所述的耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，其中，該象素的紅色塊、綠色塊及藍(lán)色塊的并列處有部分相互堆棧。
本發(fā)明所述的耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，其中，該液晶層的多數(shù)液晶分子分別形成螺旋結(jié)構(gòu)，且各該液晶分子調(diào)配一適當(dāng)?shù)穆菥嚅L(zhǎng)度。
下面結(jié)合實(shí)施例所示附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是本發(fā)明液晶層的液晶分子施予30伏特電壓時(shí)的結(jié)構(gòu)圖，并使入射光具有穿透能力；圖3是本發(fā)明的液晶層的液晶分子施予快速關(guān)閉電壓時(shí)，液晶分子平行于上、下玻璃基板的結(jié)構(gòu)圖，并使入射光可反射；圖4為本發(fā)明的液晶層的液晶分子施予緩慢關(guān)閉電壓時(shí)，液晶分子散亂于上、下玻璃基板的結(jié)構(gòu)圖，并使入射光可散射；圖5為本發(fā)明在單一象素使用狀態(tài)時(shí)的示意圖；圖6為傳統(tǒng)彩色化反射型液晶顯示器的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖7為另一種傳統(tǒng)彩色化反射型液晶顯示器的剖面結(jié)構(gòu)圖。
請(qǐng)參閱圖1至圖5，圖中所示為本發(fā)明所選用的實(shí)施例結(jié)構(gòu)，此僅供說(shuō)明之用，在保護(hù)范圍上并不受此種結(jié)構(gòu)的限制。
本發(fā)明包括有一下玻璃基板3，其具有一下玻璃板31的上方以蒸鍍方式結(jié)合一反射鋁層32(Reflector)，該反射鋁層32之上覆蓋一濾色層33(Color-filter)，該濾色層33是由多數(shù)象素331(Pixel)所組成，各象素331分別以一紅色塊332、一綠色塊333及一藍(lán)色塊334相互并列所組成，且該紅色塊332、綠色塊333及藍(lán)色塊334的并列處有部分相互堆棧，另外該濾色層33上則覆蓋一導(dǎo)電層34(ITO)，而該導(dǎo)電層34上則覆蓋一配向?qū)?5(Alignment layer，PI)；一液晶層4，其設(shè)置于該下玻璃基板3的配向?qū)?5上方，且該液晶層4為膽固醇型液晶(Cholesteric L.C.)，該液晶層4則是由多數(shù)液晶分子41所組成，該多數(shù)液晶分子41分別形成螺旋結(jié)構(gòu)，且各該液晶分子41具有一適當(dāng)?shù)穆菥嚅L(zhǎng)度P(即pitch)，使其可反射短波長(zhǎng)入射光，以至于在快速關(guān)閉電壓時(shí)呈現(xiàn)深藍(lán)色狀態(tài)；一上玻璃基板5，其設(shè)置于該液晶層4上方，該上玻璃基板5最上方具有一橫向平板狀的上玻璃板51，該上玻璃板51的下方則具有上導(dǎo)電層52，而該上導(dǎo)電層52在該液晶層4之間具有一上配向?qū)?3。
多數(shù)間隙子6，其均勻分布于該下玻璃基板3的配向?qū)?5與上玻璃基板5之上配向?qū)?3之間，并與該配向?qū)?5及上配向?qū)?3相結(jié)合，且該多數(shù)間隙子6與該液晶層4位于同一空間中并列。
一框膠7，其設(shè)置于該上玻璃基板5與該下玻璃基板3的周緣，并封閉該液晶層4的周緣。
值得注意的是該液晶層4為膽固醇型液晶，而膽固醇型液晶的特色，是在于其液晶分子41具有螺旋性結(jié)構(gòu)，以液晶分子41反射短波長(zhǎng)入射光，較適于本發(fā)明，并將該液晶分子41的螺距長(zhǎng)度P減小，通過(guò)該液晶分子41的排列造成偏光以顯現(xiàn)出人眼能見(jiàn)的色彩，因此在使用此種液晶層4時(shí)不需使用偏光片即具有選擇性反射入射光線的能力，對(duì)于入射光的利用率更可高達(dá)50％，且膽固醇型液晶的液晶分子41在無(wú)電場(chǎng)作用下，隨著電壓關(guān)閉的方式不同，該液晶分子41具有兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)的排列；一、快速地關(guān)閉電壓，該液晶分子41平行排列(Planar texture)在該上玻璃基板5與下玻璃基板3之間，可選擇性地反射入射光，其反射的波長(zhǎng)可根據(jù)各該液晶分子41的螺距長(zhǎng)度P來(lái)調(diào)整。
二、緩慢地關(guān)閉電壓，該液晶分子41散亂排列(Focal Conictexture)在該上玻璃基板5與下玻璃基板3之間，入射光行進(jìn)在液晶分子41之間屬于分散狀態(tài)，其顏色會(huì)呈現(xiàn)乳白色。
在使用本發(fā)明時(shí)，對(duì)液晶顯示器驅(qū)動(dòng)時(shí)，先對(duì)該液晶層4施予約30伏特的電壓，而使得該液晶層4的液晶分子41與該上玻璃基板5與下玻璃基板3垂直(如圖2所示)，該液晶層4的各液晶分子41螺距長(zhǎng)度P在刻意縮小的情況下，再依據(jù)預(yù)顯示的圖形或文字，施予快速關(guān)閉電壓或緩慢關(guān)閉電壓，其中，該液晶分子41在電壓快速關(guān)閉下而呈相互平行的狀態(tài)下，入射光X向下穿過(guò)上玻璃基板5的上玻璃板51、上導(dǎo)電層52及上配向?qū)?3，進(jìn)入液晶層4，該液晶層4的液晶分子41會(huì)使短波長(zhǎng)的入射光反射(如圖3所示)，而使得液晶顯示器表面呈深藍(lán)色，此種深藍(lán)色的狀態(tài)足以將濾色層33不需顯示的顏色遮住。另外，在緩慢關(guān)閉電壓的部分(如圖4所示)，該入射光X也向下穿過(guò)上玻璃基板5的上玻璃板51、上導(dǎo)電層52及上配向?qū)?3，進(jìn)入液晶層4，由于該液晶分子41是處于散亂狀態(tài)，所以，該入射光X在經(jīng)過(guò)液晶分子散射時(shí)，有一部分的入射光X可向下穿過(guò)液晶層4，并穿過(guò)下玻璃基板3的配向?qū)?5及導(dǎo)電層34，而進(jìn)入濾色層33，而混合了象素331中紅色塊332或綠色塊333、藍(lán)色塊334的顏色，并到達(dá)反射鋁層32，借由反射鋁層32的反射，使該入射光X變成出射光Y，該出射光Y則以與入射光X不同的路徑穿透至上玻璃基板5，讓使用者能夠看到預(yù)定的顏色(如圖5所示)。
本發(fā)明以按照預(yù)定的方式關(guān)閉電壓時(shí)，該液晶層4中的液晶分子41可以存在兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)，并使液晶顯示器顯示預(yù)定的畫面，在未被下一畫面取代前，可在不通電的情況下維持原有的畫面不變，因此，在畫面的維持上可達(dá)到零耗電的效果，由此節(jié)省用電成本，且可增加電池使用的時(shí)間。
另外，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上僅具有該下玻璃基板3與上玻璃基板5，并夾合該液晶層4，因?yàn)槎褩５慕M件較少，故整體的厚度較薄，重量也較輕，極符合現(xiàn)行光電產(chǎn)品輕、薄、短、小的特性；其次，本發(fā)明在制造過(guò)程中也只須進(jìn)行一灌注液晶的動(dòng)作，且其組件較少的情況下，也可減少組件間對(duì)位的問(wèn)題，同時(shí)借以提升生產(chǎn)的效率。
綜上所述，本發(fā)明借由膽固醇型的液晶層4，使該多數(shù)液晶分子41在關(guān)閉電壓下二種不同的穩(wěn)態(tài)，能在不供電狀態(tài)下保持原有的畫面，以節(jié)省用電量；另外，需要對(duì)位的組件只有該液晶層4及該下玻璃基板3與上玻璃基板5，所以需要對(duì)位的組件明顯少于現(xiàn)有產(chǎn)品，以增加制造的效率，也減少了整體的重量。
權(quán)利要求
1.一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，包括一下玻璃基板，其具有一下玻璃板，該下玻璃板的上方結(jié)合一反射鋁層，該反射鋁層之上覆蓋一濾色層，該濾色層是由多數(shù)象素所組成，各該象素分別以一紅色塊、一綠色塊及一藍(lán)色塊相互并列所組成，另外該濾色層上則覆蓋一導(dǎo)電層，而該導(dǎo)電層上則覆蓋一配向?qū)樱灰灰壕?，其設(shè)置于該下玻璃基板的配向?qū)由戏?，且該液晶層是為膽固醇型液晶，該液晶層則是由多數(shù)液晶分子所組成；一上玻璃基板，其設(shè)置于該液晶層上方，該上玻璃基板最上方具有一橫向平板狀的上玻璃板，該上玻璃板的下方則具有一上導(dǎo)電層，而該上導(dǎo)電層在該液晶層之間具有一上配向?qū)?；多?shù)間隙子，其均勻分布于該下玻璃基板的配向?qū)优c上玻璃基板的上配向?qū)又g，并與該配向?qū)蛹吧吓湎驅(qū)酉嘟Y(jié)合，且該多數(shù)間隙子與該液晶層位于同一空間中并列；一框膠，其設(shè)置于該上玻璃基板與該下玻璃基板的周緣，并封閉該液晶層的周緣。
2.如權(quán)利要求1所述的耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，其中，該象素的紅色塊、綠色塊及藍(lán)色塊的并列處有部分相互堆棧。
3.如權(quán)利要求1所述的耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器，其中，該液晶層的多數(shù)液晶分子分別形成螺旋結(jié)構(gòu)，且各該液晶分子調(diào)配一適當(dāng)?shù)穆菥嚅L(zhǎng)度。
全文摘要
一種耦合式單層彩色化反射型雙穩(wěn)態(tài)液晶顯示器,包括:一下玻璃基板、液晶層一上玻璃基板、多數(shù)間隙子及一框膠;其中,下玻璃基板與上玻璃基板分別具有玻璃板、導(dǎo)電層及配向?qū)?而下玻璃基板還結(jié)合有反射鋁層及濾色層;而液晶層是位于上、下玻璃基板之間,且液晶層具有多數(shù)呈螺旋狀態(tài)的膽固醇型液晶分子,另外,上、下玻璃基板之間并設(shè)有多數(shù)與液晶層相并列的間隙子。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1366204SQ0110049
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2001年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月17日
發(fā)明者黃俊銘, 郭秀湲, 林源杰 申請(qǐng)人:勝華科技股份有限公司